BIOLOGÍA y GEOLOGÍA

MATERIAL DIDÁCTICO ESO BACHILLERATO

El GRAFÈ

ESTRUCTURA MOLECULAR

El carboni és probablement l’element químic més estudiat i més fascinant de la taula periòdica. Durant molt de temps es va creure que el carboni pur existia en forma de dos tipus de materials: el grafit -emprat per fabricar les mines dels llapis- i el diamant. La recerca científica va demostrar a principis de segle que era possible aïllar i manipular làmines de grafit per obtenir-ne grafè.

El grafè és un nanomaterial d’un àtom de gruix, que representa una capa d’àtoms de carboni densament empaquetats en una capa plana cristal·lina bidimensional en forma d’hexàgons, com si es tractés d’un eixam d’abelles. L’any 2010 el Premi Nobel de Física es va atorgar a 2 científics pels seus innovadors experiments amb el grafè. Tot i que no van ser-ne els descobridors, van aconseguir aïllar-lo al laboratori amb el conegut mètode del llapis i la cinta adhesiva. Amb un tros de grafit, com el que s’utilitza en la mina d’un llapis, i mitjançant una cinta adhesiva, van exfoliar el grafit en làmines cada cop més primes fins que van obtenir una pel·lícula de carboni amb un gruix d’un sol àtom: el grafè. Aquesta tècnica artesanal pot ser utilitzada per obtenir-ne en quantitats molt petites al laboratori, però és insuficient per a una fabricació industrial

01 grafeno
El grafè és una estructura nanomètrica bidimensional d’àtoms de carboni d’un àtom de gruix. La seva aparença és semblant a una capa de rusc d’abelles per la seva configuració atòmica hexagonal. D’aquesta disposició peculiar en l’espai es desprenen diverses propietats electròniques, mecàniques i químiques excepcionals del grafè.

PROPIETATS DEL GRAFÈ

¿Creus que l’acer és dur? Si tinguerem una làmina d’un àtom de gruix d’acer i la compararem amb una de grafè comprobaríem que el grafè és 100 vegades més dur. De fet és molt més dur que el diamant.

03 GRAFENO
El grafè és a més a més, un material molt elàstic, molt més que la fibra de Carboni.

Per fer-se una idea d’aquestes fabuloses propietats mecàniques, si construirem una hamaca de grafè d’un metre quadrat de superfície i un sol àtom de gruix. Aquesta hamaca de grafè podria suportar fins a 4 kg abans de trencar-se (equivalent al pes d’un gat). En total aquesta hamaca pesaria el mateix que un dels pèls del bigoti del gat, menys d’un mil·ligram.

Una altra propietat del grafè és el ser un gran conductor de la electricitat amb un mínim escalfament. És tan sensible a la conductivitat que pot conduïr-la simplement per estimulació de la llum.

APLICACIONS DEL GRAFÈ

El grafè és un molt bon semiconductor, superant en molts aspectes al silici, del qual estan fets la majoria dels components electrònics actuals. La seva conductivitat, superior a la del silici, fa que el grafè no desprengui tanta calor i a més a més, fa que l’energia necessària per desplaçar els electrons del grafè sigui inferior.

Grafeno pantalla flexible
La flexibilitat, lleugeresa i resistència del grafè sumat a les seves propietats elèctriques han portat a concebre tota mena de nous dispositius tecnològics, com per exemple pantalles flexibles ultrafines. Els dispositius electrònics seran mes lleugers en el futur.
Els telèfons mòbils i altres dispositius seran flexibles i es plegarán i desplegaran segons les nostres necessitats.

El silici, es un material que provoca certs problemes sobretot en aparells de dimensions reduïdes com els telèfons mòbils i els ordinadors portàtils. Un problema és l’excessiu escalfament del silici, cosa que deriva en la pèrdua d’eficiència i desgast dels materials. El grafè no només aconseguiria acabar amb els problemes de sobreescalfament sinó que reduiria la despesa energètica del dispositiu, fent-lo més eficient.


Deja una respuesta

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Salir /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Salir /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Salir /  Cambiar )

Conectando a %s



A %d blogueros les gusta esto: